漂浮型纳米TiO2/EP的制备及其光催化性能

以膨胀珍珠岩为载体,钛酸四丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备漂浮型纳米TiO2光催化剂,并用该光催化剂在太阳光下对亚甲基蓝进行光催化降解实验.结果表明,在450℃焙烧2h,负载3次的条件下制备的漂浮型催化剂光催化活性较好.150 mg漂浮型纳米TiO2/EP在30 mL亚甲基蓝溶液(4 mg/L)液面平铺,经120 min太阳光照射,亚甲基蓝的降解率为97.6％.XRD和SEM分析结果表明,二氧化钛为结晶良好的锐钛矿型,粒径大约为8nm.漂浮型纳米TiO2/EP有较广阔的工程应用前景.     

高炉渣纤维负载TiO2光催化材料的制备及其光催化性能

以高炉渣纤维(BFSF)为载体,采用溶胶凝胶法,在BFSF表面负载TiO2,制备BFSF负载TiO2(TiO2/BFSF)光催化材料.利用差热-热重(TG-DTA)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)及能谱元素分析(EDS)等近代测试方法对TiO2/BFSF的显微结构和相组成进行了表征.以模拟印染废水的亚甲基蓝(MB)的降解,评价样品的光催化活性.实验结果表明:TiO2溶胶负载3次,煅烧温度为450℃时,TiO2/BFSF光催化材料表面负载了一层均匀密实的锐钛矿型TiO2,当紫外光照射180 min时,亚甲基蓝的降解率达到92.5％.循环利用TiO2/BFSF光催化材料4次,亚甲基蓝的降解率依然能够达到63％.     

TiO2／ACF的制备及光催化降解四氯乙烯性能

以钛酸四丁酯为前驱物，活性炭纤维（ACF）为载体，蔗糖为胶粘剂，采用真空吸附水解的方法制得了TiO2／ACF催化剂．采用BET、XRD、SEM等手段对其物理化学特性进行表征，以四氯乙烯光降解反应为探针反应，考察了TiO2／ACF催化剂的光催化降解性能、实验结果表明，采用真空吸附水解法可以将TiO2很好地负载到活性炭纤维表面上、通过优化条件制备的TiO2／ACF催化剂在光照2h条件下，可以将水中溶解量的四氯乙烯降解90％以上．催化剂可以多次循环使用，光催化反应活性不变．     

聚四氟乙烯超细纤维负载二氧化钛光催化性能

以静电纺聚四氟乙烯(PTFE)超细纤维为载体,采用浸渍-烧结法制备出PTFE超细纤维负载二氧化钦(TiO_2)催化膜。研究了该催化膜在紫外光下,不同反应条件对亚甲基蓝的光催化降解性能影响,探讨了负载型TiO_2光催化剂的循环回收利用率。结果表明:通过浸渍-烧结法可以成功制备出PTFE超细纤维负载TiO_2光催化膜,经450℃煅烧后TiO_2为锐钛矿晶型;在波长为365 nm,功率为300 W的紫光灯照射55 min,浸渍负载5h制备的TiO_2/PTFE超细纤维催化膜对初始浓度为5 mg/L,体积100 ML的亚甲基蓝溶液催化降解除率可达99%;在经过5次循环后,催化剂对亚甲基蓝的降解率仍达46%,回收利用率较高。     

活性炭纤维负载二氧化钛复合催化剂降解甲基橙性能研究

制备了活性炭纤维负载二氧化钛复合催化剂ACF/TiO2,并在紫外光下降解甲基橙以考察其催化活性。并在同等条件下,对未负载二氧化钛的活性炭纤维空白样品进行了对比实验;同时还考察了ACF/TiO2的循环使用寿命。结果表明,ACF/TiO2降解能力大于未负载的活性炭纤维,其降解能力是吸附性能和光催化性能的协同作用,并拥有较长的循环使用寿命。     

微流控芯片中TiO2薄膜的低温制备

在玻璃微流控芯片中,在低温条件下以溶胶凝胶法及水热处理法制备TiO2薄膜.考察了溶胶处理方式、水热流速、水热时间等因素对纳米TiO2薄膜的稳定性影响,考察了涂层次数、元素掺杂等因素对微流控芯片的光催化性能的影响.实验结果表明:100 μL/h流速下水热3 h获得的5层纳米TiO2薄膜芯片光催化降解亚甲基蓝,降解率可达到42.9％,且具有较高的稳定性.掺杂Si可以明显提高TiO2薄膜的光催化性能,亚甲基蓝降解率可达97.1％.     

负载型TiO2光催化剂的制备及其性能研究

以钛酸丁酯为主要原料，用溶胶-凝胶法在活性炭颗粒表面制备了不同负载次数的负载纳米TiO2。用扫描电镜分析和能谱分析法对负载后的纳米TiO2进行了表征。以亚甲基蓝为降解对象，研究了产品的光催化降解性能。结果表明，随着负载次数的增加，TiO2的负载量增多，负载后的TiO2颗粒呈片层结构，当负载次数太大时，负载颗粒发生团聚，片层结构消失，产品的光催化降解性能下降。负载4次时产品对亚甲基兰的光催化降解效率最高。     

Ce3+掺杂TiO2光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ce3 /TiO2光催化剂,研究了该催化剂对亚甲基蓝的光催化降解效果.结果表明掺杂量w(Ce3 )3.7%,催化剂用量0.12 g·L-1,体系pH值为10,12 mg·L-1亚甲基蓝溶液经2 h光催化降解,其降解率可达98.87%,与纯TiO2相比,Ce3 /TiO2光催化剂显示出良好的光催化活性.     

SiO2负载TiO2膜光催化降解亚甲基蓝和孔雀石绿

采用溶胶凝胶法制备TiO2溶胶,并将其负载于SiO2的表面,制成负载锐态矿型TiO2薄膜,利用XRD和SEM对膜的形貌及晶型进行了表征.将SiO2负载TiO2膜应用于光催化降解亚甲基蓝、孔雀石绿,结果表明该催化剂具有较高光催化活性,且易回收及重复使用.同时探讨了光催化剂的用量、光照时间、pH值等条件对光催化活性的影响.在光催化剂的用量为10 g·L-1、光照时间为2 h、pH=7时,其脱色率可以达到90%以上.     

大孔炭负载二氧化钦复合催化剂降解甲基橙性能研究

制备了大孔炭负载二氧化钛光催化复合材料,在紫外光下降解甲基橙做其光催化性能评价.在相同条件下与P25光催化降解甲基橙相比较,TiO2 /C的催化降解活性显著高于P25,并考察了复合催化剂的用量及循环使用次数.实验结果表明,TiO2/C复合材料光催化降解甲基橙是吸附与光催化降解的协同作用的结果,具有良好的催化降解活性.     

Photodegradation of Methylene Blue in a Batch Fixed Bed Photoreactor Using Activated Carbon Fibers Supported TiO2 Photocatalyst

A batch fixed bed photoreactor, using felt-form activated carbon fibers (ACF) supported TiO2 photocatalyst (TiO2/ACF), was developed to carry out photocatalytic degradation of methylene blue (MB) solution. The effects of TiO2 particle size, loaded TiO2 amount, initial MB concentration, airflow rate and successive run on the decomposition rate were investigated. The results showed that photodegradation process followed a pseudo-first-order reaction kinetic law. The apparent first-order reaction constant kapp was larger than 0.047 min-1 with half reaction time t1/2 shorter than 15 min, which was comparable to reported data using suspended Degussa P-25 TiO2 particles. The high degradation rate was mainly attributed to adsorption of MB molecules onto the surface of TiO2/ACF. The photocatalytic efficiency still remained nearly 90% after 12 successive runs, showing that successive usage of the designed photoreactor was possible. The synergic enhancement effect in combination of adsorption with ACF and photodegradation with TiO2 was proved by comparing MB removal rates in the successive degradation and adsorption runs, respectively.     

活性炭纤维负载纳米TiO2在光反应器中降解空气中微量甲醛的研究

以活性炭纤维为载体,用浸涂法制备了TiO2/ACF(活性炭纤维)光催化剂,设计了栅式光反应器用于空气中微量甲醛的净化,研究了ACF/TiO2的组成和光反应器构造对甲醛净化量的影响。结果表明,TiO2/ACF对空气中微量甲醛有较高的光催化降解活性,催化剂m(TiO2)/m(ACF)=0.082 1,光反应器催化层厚度为2 mm,各催化层间隔为20 mm时,甲醛净化量较大。TiO2/ACF催化剂稳定性好,累计运行45 h,甲醛的净化速率仍保持在0.150μg/(g.m in)左右。     

太阳光照射下CdS/TiO_2复合纳米粉体的光催化性能

分别采用溶胶-凝胶法和化学沉积法两种方法将CdS修饰在Degussa P25TiO2上,制备得到CdS/TiO2复合纳米粉体,借助XRD、UV-vis漫反射、EDS等手段对其进行表征分析,选择亚甲基蓝(MB)为模型反应物,考察了太阳光照射条件下CdS/TiO2的光催化性能。结果表明,亚甲基蓝溶液初始质量浓度为20mg/L,光催化剂投加量为2g/L时,持续光照60min后,CdS/TiO2对MB的降解率较P25TiO2提高11%～15%;光照120min后,MB降解率最高,达90%以上。阳光照射下CdS/TiO2对MB的光降解反应遵从Langmuir-Hinshelwood模型,动力学结果符合假一级动力学方程,对应的表观反应速率常数是P25TiO2的1.1～1.4倍。用化学沉积法制备的CdS/TiO复合体的光催化活性优于溶胶-凝胶法,与XRD、UV-vis漫反射、EDS等表征结果一致。     

共轭高分子PF/TiO_2纳米复合材料的合成与催化性能

用糠醇单体在TiO2纳米粒子表面的原位酸催化聚合,经适当的热活化处理,制备了共轭高分子PF/TiO2纳米复合催化材料,用TEM、FTIR、UV-V is等技术对其尺寸、结构和光吸收特性进行了表征。在自然光、室温条件下,以亚甲基蓝(MB)的脱色、降解为模型反应,对其光催化性能进行了研究。结果表明,由该方法合成的PF/TiO2复合材料尺寸在80~140 nm,其中PF为具有极性基团(OH,C O)和不同长度共轭链的高分子,且与TiO2以C O Ti相键合;由于PF的复合使该复合材料的吸收波长拓宽至整个紫外-可见光区。光催化实验结果表明,在自然光、室温条件下,该复合材料在5~10 m in可使MB的脱色率、COD去除率分别达到97%、75.2%以上。     

TiO_2/CPF纳米复合催化材料的制备

利用聚合-热转化两步法,以TiCl4作催化剂和Ti源,由糠醇单体聚合制备出了具有共轭结构的高分子(CPF)和TiO2的纳米复合催化材料(TiO2/CPF);用TEM、XRD、FT-IR和UV-Vis等技术对其进行了表征,以亚甲基蓝(MB)为目标污染物研究了该材料在自然光条件下的催化性能。结果表明,由该方法可以得到纳米级TiO2/CPF复合材料,其中TiO2的结构为锐钛矿型,CPF具有大的共轭结构,且与TiO2之间存在强相互作用。CPF与TiO2的复合将TiO2的光谱响应拓展到了整个紫外-可见区,极大地改善了TiO2在自然光条件下的催化性能。在自然光条件下,该复合材料,能够在5 min将MB溶液完全脱色,COD去除率达93.9%;重复利用6次对MB溶液的脱色率依然在95%以上,而纯TiO2在紫外光照射3 h时COD去除率仅为54.4%。     

改性TiO2固相光催化降解聚苯乙烯薄膜的制备及表征

采用聚合物接枝改性TiO2颗粒作为催化剂,制备了一种新型可光催化降解的纳米PS-g-TiO2复合薄膜,并在空气中紫外光照下进行了薄膜的光催化降解实验.利用失重、FTIR和SEM等分别对光照前后纯PS膜及复合薄膜进行分析表征.结果表明改性TiO2颗粒在聚合物中分散良好、催化活性较高,能有效地降解聚苯乙烯薄膜.复合薄膜经紫外光照396 h后,光降解失重率达到31.9%.     

宽pH条件下Mn3O4/ACF复合阴极类电芬顿体系降解亚甲基蓝

用电化学方法将Mn₃O₄负载于活性炭纤维（activated carbon fiber,ACF）表面制备了Mn₃O₄/ACF复合阴极,与铂丝阳极构成了异相类电芬顿体系对模型污染物亚甲基蓝（MB）进行降解,考察了该体系在不同pH条件下对MB去除率,并对体系中的活性氧物种进行了检测,初步探讨了降解机理。实验结果表明,在pH 3.0、pH 5.0和pH 7.0时亚甲基蓝脱色率分别达到97.3%、99.9%、99.8%,pH5.0时TOC去除率达到88.6%,pH 7.0和pH 3.0时也分别达到了80.4%和73.4%,拓宽了电芬顿反应的适宜pH范围。体系中活性氧物种的检测结果表明,氧在阴极电还原产生H₂O₂,并与Mn₃O₄反应生成羟基自由基·OH,同时,氧的一电子还原产物超氧自由基O₂·^-也对阴极表面污染物的脱色有重要贡献。     

Ag+修饰改性TiO2薄膜的制备、表征及日光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法,制备了Ag^＋/TiO2薄膜.利用XRD、SEM等测试手段进行了样品的表征分析,以降解罗丹明B为反应模型,研究了薄膜的日光催化活性和薄膜的重复使用效果.结果表明,Ag掺杂以后可以明显地提高TiO2薄膜的催化活性,薄膜的使用次数可达到5次以上,且仍有明显的降解效果.     

纳米二氧化钛薄膜协同接触辉光放电技术降解亚甲基蓝

通过溶胶-凝胶法制得纳米TiO_2薄膜,研究了日光条件下亚甲基蓝在薄膜上的光催化降解以及在TiO_2协同接触辉光放电条件下的降解,结果表明:镀膜5次所得薄膜具有高的催化性能;TiO_2协同接触辉光放电可以高效地降解亚甲基蓝分子;所制得的薄膜随使用次数的增加而活性变化不大。     

Effectiveness of ZnO/carbon-based material as a catalyst for photodegradation of acrolein

Acrolein (ACR) is a metabolite of cyclophosphamide (CYP) and induces hemorrhagic cystitis (HC). Here, we investigated the effectiveness of ZnO/carbon fiber (CF) composites as catalysts for removing ACR through photodegradation. Specimens composed of CF and zinc oxide (ZnO) were prepared and annealed at 200–400 °C in air. For the ZnO/CF specimen annealed at 200 °C (CZ200), a continuous and porous ZnO film was formed on the CF surface. Field-emission scanning electron microscopy and physisorption analysis indicated that this composite had a high specific surface area. X-ray diffraction analysis and photoluminescence spectroscopy showed that the ZnO film was amorphous, exhibiting a broad emission spectrum. An ultraviolet (UV) radiation-based degradation system and methylene blue (MB) solution were used to evaluate the feasibility of using the composites as photodegradation catalysts. CZ200 exhibited the highest MB photodegradation rate (95%). The photodegradation of ACR (75 ppm) under 4 W UV light was investigated using an untreated CF sample, an active carbon fiber (ACF) fabric sample, and the CZ200 specimen. CZ200 (45%) exhibited higher ACR degradation rate than CF (8%) and ACF (28%). Hence, we confirmed that ZnO/CF composites can be used to photodegrade ACR and have potential for use in preventing CYP-induced HC in chemotherapy patients.